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By Lucien Silvano Alhanati

Física

Eletricidade ELE

Ebook >>> Estudo dos Circuitos Elétricos

Medidas Elétricas ELE08

Medida da intensidade de corrente e da ddp ELE0801

O que é um aparelho de medida analógico ? ELE080101

É um aparelho de medida onde a leitura do valor da medida é feita numa escala em função do deslocamento de um ponteiro.

O que é um aparelho de medida digital ? ELE080102

É um aparelho de medida onde a leitura do valor da medida é feita numa tela onde está mostrado o valor da medida em dígitos numéricos.

Qual é a maior dificuldade para realizarmos na prática uma medida elétrica inserindo no circuito o aparelho de medida ? ELE080103

Quando um aparelho de medida elétrica é inserido num circuito ele altera as características do circuito devido à sua resistência interna, conseqüentemente as leituras realizadas no aparelho de medida corresponde aos valores alterados e não aqueles que existiam antes.

O que é um galvanômetro ? ELE080104

É um aparelho de medida capaz de determinar a intensidade de corrente que passa por ele e a ddp nos seus pólos.
Conhecida a resistência interna rg do galvanômetro conhecemos a relação constante entre a corrente e a ddp no galvanômetro >>>

rg = U / I

Num exemplo se a resistência do galvanômetro for 2W >>> 
U / I = 2 quando I = 0,5A >>> U = 1V

Quais são na prática as restrições ao uso do galvanômetro ? ELE080105

O galvanômetro é um aparelho de medida que só pode ser percorrido por correntes muito pequenas e como a sua resistência interna é pequena, a ddp nos seus pólos também é pequena. 

O que é um amperímetro ? ELE080106

É um galvanômetro adaptado para medir intensidades de corrente usuais na prática. 
O amperímetro é 

um galvanômetro shuntado com uma resistência de valor muito baixo de modo a desviar grande parte da corrente a ser medida.

O que é o fator de multiplicação do amperímetro ? ELE080107

Quando o galvanômetro é shuntado a corrente lida na escala do galvanômetro Ig não é a corrente I cujo valor deve ser determinado. Vamos calcular a corrente I em função da corrente lida no galvanômetro.

Sabemos que >>> I = Ig + Is  (1) e que Is.rs = Ig.rg >>> Is = Ig.rg / rs , substituindo em (1) teremos >>> I = Ig + Ig.rg / rs  ou que

I = Ig .(1 + rg / rs

A quantidade constante entre parêntesis é chamada de fator de multiplicação M

M = 1 + rg / rs

O fator de multiplicação M é uma constante que multiplicada pela corrente lida na escala do galvanômetro nos fornece a corrente a ser medida.

I = M.Ig  

Os fabricantes de amperímetros utilizam sempre valores de M iguais à potências de 10.Vamos calcular a resistência shunt para um fator de multiplicação M = 1000 >>> 1000 = 1 + rg / rs >>>

 rs = rg  / 999

 Quais são as características do amperímetro ? ELE080108

As principais características do amperímetro estão relacionadas abaixo
1 - A resistência do amperímetro é muito pequena uma vez que é menor que a shunt que é menor que a do galvanômetro que por sua vez é muito pequena.
A resistência do amperímetro pode ser desprezada em trabalhos de pouca precisão. 

A resistência do amperímetro é a resistência equivalente de uma associação em paralelo da resistência do galvanômetro e da resistência shunt.
Sabemos que a resistência equivalente é menor que a menor das resistências associadas que é a resistência shunt.

 rA < rs < rg  

2 - O amperímetro deve ser sempre ligado em série com o aparelho cuja corrente queremos medir.
Para medir a corrente que passa por um aparelho, esta corrente deverá passar pelo amperímetro, logo ele deverá estar ligado em série como mostra a figura.
3 - O amperímetro se inadvertidamente for ligado  em paralelo provocará um curto-circuito.
Como o amperímetro tem resistência muito baixa, ele será percorrido por uma corrente muito alta se for ligado em paralelo, provocando a sua destruição. 
4 - Um amperímetro é tanto melhor quanto menor for a sua resistência interna.
Quanto menor for a resistência do amperímetro menores serão as alterações que ele produzirá no circuito.

O que é o amperímetro ideal ? ELE080109

É um amperímetro que não interfere nas características do circuito e para tal a sua 

resistência elétrica deve ser nula

O que é um voltímetro ? ELE080110

É um galvanômetro adaptado para medir diferenças de potenciais usuais na prática. 
O voltímetro é 

um galvanômetro associado em série com uma resistência de elevado valor, denominada de resistência multiplicadora.

 

O que é o fator de multiplicação do voltímetro ? ELE080111

Quando o galvanômetro é ligado em séria com a resistência multiplicadora a ddp lida na escala do galvanômetro U' não é a ddp U cujo valor deve ser determinado. Vamos calcular a ddp U em função da ddp U' lida no galvanômetro.

Sabemos que >>> U = U' + I.rm  (1) e que U' = I.rg >>> I = U' / rg , substituindo em (1) teremos
U = U' + (U' / rg).rm  ou que

U = U'.(1 + rm / rg

A quantidade constante entre parêntesis é chamada de fator de multiplicação M

M = 1 + rm / rg

O fator de multiplicação M é uma constante que multiplicada pela ddp lida na escala do galvanômetro nos fornece a ddp a ser medida.

U = M.U'  

Os fabricantes de voltímetros utilizam sempre valores de M iguais à potências de 10.Vamos calcular a resistência multiplicadora para um fator de multiplicação M = 1000 >>> 1000 = 1 + rm / rg >>>

rm = 999.rg

Quais são as características do voltímetro ? ELE080112

As principais características do amperímetro estão relacionadas abaixo

1 - A resistência do voltímetro é muito grande uma vez que é maior que a a resistência multiplicadora que é muito grande.
A resistência do voltímetro pode ser considerada infinitamente grande em trabalhos de pouca precisão. 

A resistência do voltímetro é a resistência equivalente de uma associação em série da resistência do galvanômetro e da resistência multiplicadora.
Sabemos que a resistência equivalente é igual à soma das resistências associadas e que, portanto

 rV > rm   

2 - O voltímetro deve ser sempre ligado em paralelo com o aparelho cuja ddp em seus pólos queremos medir.
Para medir a ddp num aparelho, esta ddp deve ser a mesma no voltímetro, logo ele deverá estar ligado em paralelo como mostra a figura.
3 - O  voltímetro se, inadvertidamente, for ligado  em série provocará uma anulação da corrente elétrica no aparelho.
Como o voltímetro tem resistência muito elevada, ele será percorrido por uma corrente muito baixa e os aparelhos ligados em série deixarão de funcionar. 
4 - Um voltímetro é tanto melhor quanto maior for a sua resistência interna.
Quanto maior for a resistência do voltímetro menores serão as alterações que ele produzirá no circuito.

O que é um voltímetro ideal ? ELE080113

É um voltímetro que não interfere nas características do circuito e para tal a sua 

resistência elétrica deve ser infinitamente grande

 


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